智能变电站实例讲解
浅谈数字化智能变电站工程调试关键技术——以南方电网220kV长征变电站为例
电子式 互感器 和 光 电互 感 器 的应 用使 得 数字 化
应 用 ，促 进 了作为 电 网运行 重 要支 撑 的变 电站综 合 自动化 技 术快 速发 展 。随着 各种 相关 应 用技 术 的成
熟和 发展 ，数 字化 智 能变 电站将 成 为未 来变 电站 自 动化 技术 发展 的 主流［ 。考 虑 到数 字化 智能 电站 工 程是 未来 变 电领域 的 主流 。在智 能 电 网建设 的大 背
南方电网 ２ ２ ０ ｋ Ｖ长 字 化 变 电 站 内设 备 之 间通 过 高 速 以太 网进
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — １ ９
作者简介 ： 韩绪鹏（ １ ９ ８ ２ 一 ） ， 男， 湖北 鄂 州人 ， 讲 师， 工学硕士 ， 研 究 方 向为 电力 系 统 运 行 与 控 制 ． 基金项 目： 中 国 葛 州 坝 集 团公 司科 技 立 项 资 助 项 目《 数 字 化 智 能 变 电站 施 工 关 键 技 术 研 究 与 教 学 实 践 》 （ 项 目编号 ： ２ ０ １ ２ ｋ Ｊ 一 ３ ０ ）
０ 引 言
２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 以来 ，随着 电子技 术 、信 息 技
术、 网络通 信技 术 的迅 猛发 展 ， 以微 处理 器为 核心 的 智能 化数 字式 自动 装置 在 电网 控制 领域 得到 了广 泛
化变电站调试中的若干关键技术 。
１ 数 字 化 智 能 变 电站 的主 要 特 征
６
江 西 电 力 职 业技 术 学 院 学报
第２ ６卷
行信 息交 换 ，二 次设 备不 再 出现 功能重 复 的 Ｉ ／ Ｏ接
智能变电站介绍
智能变电站介绍一、智能变电站是啥呢？嘿，小伙伴们！今天咱们来唠唠智能变电站这个超酷的东西。
智能变电站啊，就像是变电站界的超级英雄呢。
它可不是那种普通的变电站哦。
传统的变电站就像是个只会干苦力的大老粗，而智能变电站呢，那可是有智慧的哟。
它有好多超厉害的地方。
比如说，它能够自动监测设备的运行状态。
就好比是给变电站里的各种设备都装上了一个智能小管家，这个小管家时刻盯着设备，哪里有点小毛病啦，哪里运行不太顺畅啦，它都能马上知道。
这可不像以前，得靠人工去一点点检查，费时又费力。
而且啊，智能变电站在数据处理方面也是一绝。
它能把变电站产生的各种数据，什么电压、电流之类的数据，快速又准确地收集起来，然后进行分析。
这就像是一个超级大脑，通过分析这些数据就能提前预测可能出现的问题，然后采取措施避免故障的发生。
二、智能变电站的组成部分智能变电站有好几个重要的组成部分呢。
1. 智能一次设备这可是智能变电站的硬件基础。
比如说智能变压器，它可不像传统变压器那么简单。
它能够实时感知自己的运行状态，然后把这些信息传给控制系统。
还有智能开关，它能根据电网的需求快速准确地进行开合操作，就像是一个训练有素的小士兵，听从指挥，动作又快又准。
2. 智能二次设备这部分就像是智能变电站的神经系统。
像智能测控装置，它可以对一次设备进行精确的测量和控制。
还有智能保护装置，当检测到电网出现故障的时候，它就会像超级英雄一样迅速出动，保护整个变电站和电网的安全。
3. 通信网络这个通信网络就像是把智能变电站各个部分连接起来的脉络。
它负责把各个设备产生的数据快速地传输，让整个变电站能够协调运行。
如果没有这个通信网络，那各个设备就像是一个个孤岛，无法协同工作啦。
三、智能变电站的优势1. 提高供电可靠性因为智能变电站能够提前预测故障并且快速处理，所以供电就会更加稳定可靠啦。
就像我们平时用电的时候，不会突然就断电了，这对我们的生活和生产可是非常重要的呢。
2. 提高运行效率智能变电站的自动化程度高，很多操作都不需要人工干预，这样就节省了大量的人力和时间。
智能变电站设备调试流程课件(PPT 70页)
节点输出
• 方法：由测试仪分别发送一组 GOOSE跳、合闸命令，并接收 跳、合闸的硬接点信息，记录报 文发送与硬节点输入时间差。
• 智响能应终G端O应O在SE7命ms令内动可作靠时动间作测。试
智能终端
响应GOOSE命令动作时间测试
GOOSE 跳闸报文
故障录波装置测试
• （1）录波器屏后接线及尾纤检查 • （2）定值核对及检查 • （3）面板指示灯检查 • （4）自检检查 • （5）光接口的检测： • （6）输入量启动检查 • （7）GOOSE启动检查
同步时钟测试
一般智能变电站的同步时钟按双重化配置，可以是两套都 是GPS，也可以一套为GPS对时，一套为北斗对时。 • （1）功能测试 • （2）主时钟(扩展分机)准确度测试 • （3）需授时设备测试
保护功能测试
• （1）保护定值及逻辑测试 • （2）保护装置跳闸矩阵测试 • （3）定值整定功能： • （4）故障录波及事件记录功能检查：
32pt智能变电站调试方法的变化智能变电站与常规站的比较智能变电站调试准备智能变电站设备调试流程智能变电站与常规站的比较32pt设计的不同智能站常规站智能站常规站32pt调试的不同智能站常规站智能站常规站32pt留档的不同智能站常规站智能站常规站32pt维护的不同智能站常规站智能站常规站32pt运行的不同智能站常规站智能站常规站32pt智能变电站调试方法的变化智能变电站与常规站的比较智能变电站调试准备智能变电站设备调试流程智能变电站调试准备32pt常用调试仪器笔记本数字保护测试仪常规保护试验仪高精度变送器校验仪光功率计及光源网络测试仪smartbit网络分析仪手持式智能变电站测试仪gps校验仪光电转换器尾纤若干32pt常用软件配置工具xmlspyxml语言解析器ue万能文本编辑器iedscout装置模型查看工具iedconfigurator装置模型配置工具icdchecktool
智能变电站基础知识(GOOSE、SV介绍)
智能变电站与常规站的区别
智能变电站常用名词解释
与常规站区别
工作站1 GPS 工作站2 远动站
工作站1 GPS
工作站2
远动站
站控层
IEC60870 IEC61850 -5-103
MMS
RCS 保护
RCS 测控
其他 IED
间隔层
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
GOOSE
电缆
传统开关
CT/PT
光缆
MU 智能单元
虚端子图示
GOOSE输入虚端子
GOOSE输出虚端子
SV输入虚端子
客户端介绍
客户端
请求服务器提供服务，或接受服务 器主动传输数据的实体，如监控系统等。
客服端工具：
IED Scout : 装置模型查看工具 RCS View 等等
谢谢
过程层
ECVT
传统互感器
传统开关
电子式互感器
智能化开关
传统变电站结构图
智能变电站结构图
工作站1 GPS
工作站2
远动站
工作站1 GPS
工作站2
远动站
站控层
IEC60870 IEC61850 -5-103
MMS
RCS 保护
RCS 测控
其他 IED
间隔层
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
GOOSE
电缆
智能变电站网络结构
• 三层两网 • 逻辑结构与物理结构 • 站控层与过程层网络独立
工作站1 GPS 工作站2 远动站
GPS
• 信息分类： 站控层/间隔层MMS、GOOSE;过程 层SV（目前220KV及以上等级采用常 规接线模拟量电流电压）、GOOSE;
智能变电站IEC61850模型介绍
三、模型解析
国网规范
IED应用模型规范：逻辑设备（LD）建模原则
逻辑设备的划分宜依据功能进行，按以下几种类型进行划分： a） 公用LD，inst 名为“LD0”：包括与保护功能无关的装置告警信号、通信故障（
包含MMS、GOOSE、SV）等； b） 测量LD，inst 名为“MEAS”：包括遥测信号； c） 保护LD，inst 名为“PROT”：包括与保护功能相关的各类信号，例如：保护LN
互操作性 来自一个或多个厂家的IED之间交换信息 和正确使用信息完成各自功能的能力
自由配置
标准需要支持各种策略以允许功能 自由分布，例如：集中式或分布式系统
长期稳定性 标准应向后兼容，以适应通讯技术 和系统要求的发展
二、标准简介
2）IEC61850标准的内容框架
(DL/T860)
信息模型
信息服务模型 7-2
IEC61850培训
一、基本概念
逻辑节点（LN） logical node ➢物理装置内部交换数据的最小功能部分，如差动保护功能、 距离保护功能、断路器等。 ➢由数据和方法组成的对象。 逻辑设备（LD） logical device ➢一组具有共同特征的逻辑节点及其共用服务组成。 ➢共同特征：通常一起投、退或处于测试模式。 ➢服务：GOOSE（Generic object oriented substation event面向对象的通用变电站事件）, 采样值交 换, 定值组等。
逻辑设备
物理设备
逻辑设备LD。如：第一、二套保护
逻辑设备名
数据对象名
物理设备。如：＃线 线路保护
“PHD / PCL931 / PDIS1 $ Op $ general” =1
物理设备名 服务器
智能变电站介绍
智能变电站介绍智能变电站介绍1-引言智能变电站是一种集信息化、自动化和智能化于一体的电力系统装置，通过自动化设备和智能算法实现对电力系统的监控、控制和优化，以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
本文介绍了智能变电站的相关概念、功能和优势。
2-智能变电站的定义智能变电站是一种基于现代信息技术和通信技术的电力系统装置，通过集成电力设备、传感器、智能终端和数据通信设备，实现对电力系统的远程监控、操作和管理。
3-智能变电站的组成3-1 主设备智能变电站的主设备包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器柜等，这些设备具有监测、控制和保护功能，并能与智能终端进行通信。
3-2 传感器和监测设备智能变电站配备各类传感器和监测设备，如电流传感器、电压传感器、温度传感器等，用于采集电力系统的运行数据。
3-3 智能终端和通信设备智能变电站的智能终端通过数据通信设备与主设备和传感器进行联系，接收采集的数据并实时传输给监控中心。
4-智能变电站的功能4-1 远程监控智能变电站可以实时监测电力系统的运行状态，包括电压、电流、温度等数据，并将其传输给监控中心，以便实时掌握变电站的运行情况。
4-2 远程操作通过智能终端和通信设备，监控中心可以远程对智能变电站的主设备进行操作，如开关控制、调节参数等。
4-3 故障诊断与维护智能变电站能够通过自身的智能算法对电力系统的故障进行预测和诊断，并提供相应的维护建议，以便及时处理故障。
4-4 数据分析与优化智能变电站可以对大量的运行数据进行分析和优化，以提高电力系统的运行效率和可靠性。
5-智能变电站的优势5-1 提高运行效率智能变电站通过自动化和智能化技术，实现对电力系统的精确监控和快速响应，提高了运行效率。
5-2 增强系统安全性智能变电站具备故障预测和故障诊断的能力，能够快速发现和处理潜在的故障，提高电力系统的安全性。
5-3 降低运营成本通过优化调度和资源管理，智能变电站能够降低电力系统的运营成本，并提高供电的可靠性和质量。
110kV智能变电站设计与建设实例
（． １ 湖南 省 电力 公 司 长 沙 电力 局 ， 南 长 沙 湖 ４ ０ １ ２长 沙 理 工 大 学 电气 与信 息 工 程 学 院 ， 南 长 沙 １ ０５；． 湖 ４００） １ ０ ４
摘 要 ： 智能变电站是统一坚强智能 电网的重要组成部分 ，００年 ｌ 月 ２ ２１ ２ ６日， 国国家电 网公 司第 ｉ 中 批智能变
ｓｒ ｃｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｇ ｃ ｏ ｇ ｉ ｈ ｎ ｓ ａ ｄｓｒｃ ｓｔｋ ｎ ８ ｎ ｅ ａ ｌ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｔ ｔｕ ｔｏ ｒ ｃ ｓ ｆＺ ｎ ｊ ｈ ｎ ｎ Ｃ ａ ｇ ｈ ｉｔｉｔｗａ ａ ｅ Ｓ ａ ｘ ｍｐ ｅｉ ｈｓ ａ ｅ ｏ ｉ ａ
ｇ ｎｔｓ ｓ ａ ｉ ｎ ｗａ ｎｔ ｐ ｒ ｔｏｎ ａ ６ ｈ Ｄｅ ０ ０，ａ ｄ ｉ ｓａ ｇｒ ａ ｅ ｋｔ ｏ ｈ．Ｔｈ ｏ ｅ ｕｂ ｔ ｔｏ ｓｐｕｔｉ ｏ ｏ ｅ ａ ｉ ｔ２ ｔ ｃ ２ １ ｎ ｔｉ ｅ ｔｂｒ ａ ｈｒ ｕｇ ｅ ｃ ｎ—
电站 试 点 工 程 —— １Ｏｋ 曾 家 冲 变 电 站 的顺 利投 运 ， 现 了智 能 变 电 站 从 理 论 到 实 践 的重 大 突 破 ． 能 变 电站 与 １ Ｖ 实 智
传统 变电站在设计 、 建设 、 控制和管理等方 面有质 的差别 ， 以湖南省第 １ 个智能变 电站 （ １ Ｖ曾家冲智能变电站） Ｉ０ｋ
ｄ ｓ ｕ ｓ ｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓ ｂ ｔ ｅ ｈ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｓ ｂ ｔ ｔｏ ｎ ｈ ｏ ｖ ｎ ｉ ｎ ｌｓ ｂ ｔ ｔｏ ． Ｔｈ ｎ ｉ ｃ ｓ ｈ ｉ ｒ ｎ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｉ ｔ ｌｉ ｎ ｕ ｓ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｕ ｓ ａ ｉ ｎ ｆ ｇ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｈ ｎ ｅ ｌ ｅ ｔ ｒｍａ ｙ ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ ｓｗｅ ｌ ｓｔ ｅｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｕ ｏ ｔ ｎ ｓ ｓ ｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｉ ｒ ｑ ｉ ｍ ｎ ，ａ ｌ ａ ｈ ｔ ｉ ｐ ｍ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｆ ｔ ｍａ ｉ ｙ — ｏ ａ ｏ ｔ ｍｓ ａ ｄ ｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｔ ｔ ｅ ｅ ｔ ｎ ｆ ｎ ｔｏ ｅ ｎ ｎ ｅ ｌ ｅ ｔ ａ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉ ｕ ｃ ｉ ｎ，ｗａ ｕ ｏ ｗａ ｄ Ａｔｌｓ ，ｔ ｅｓ ｌ ｔ ｎ ｔ ｈ ｐ ｒ — ｉ ｓ ｏ ｓｐ ｔ ｒ ｒ ． ｆ ｔ ｈ ｏ ｕ ｉ ｏ ｔ ｅｏ ｅ ａ ａ ｏ
智能变电站继电保护二次安全措施标准化设计
智能变电站继电保护二次安全措施标准化设计摘要：智能变电站为“三层两网”结构，采用光纤通信网络(SV网和GOOSE 网)取代大量二次电缆接线，引入合并单元、智能终端、过程层交换机等过程层设备，因此不能适用常规变电站中的安全措施方法，需对智能变电站二次安全措施展开研究。
关键字：智能变电站；二次安全措施一、智能变电站二次安全措施标准化原则二次安全措施是开展二次专业工作的前提保障，是作为隔离运行设备，保障二次工作过程安全可靠的重要手段。
遵循着“明显电气断点”的理念，常规变电站的二次安全措施大体分为短接电流回路并打开电流回路端子连接片、打开电压回路端子连接片、退出启动失灵压板、跳合闸出口压板、解复合电压闭锁压板、绝缘胶布密封等，必要时可拆解二次接线。
智能变电站二次安措的基本方式包括退软压板、投检修压板、断开电气回路(如打开端子排连片或解开二次回路接线)和断开光纤通道(如拔出光纤)。
退软压板与投检修压板可看作是逻辑隔离措施，断开电气回路与断开光纤通道可看作是物理隔离措施。
逻辑隔离措施的优势在于操作便捷，但看不到断开点，若再受到软压板定义不准确、检修机制不正确等影响，就存在安全可靠性问题。
物理隔离措施有明显断开点，安全可靠性高，但实施过程较繁琐，且多次插拔光纤也会降低使用寿命。
对于逻辑隔离措施，应至少由两种不同的隔离方式来完成。
在新设备验收和首检时以物理隔离方式为主，按照相关标准进行严格验收，确保保护装置功能的正确性和可靠性。
在以后定检或消缺时，便可采用逻辑隔离措施，通过投退软压板和检修压板来布置二次安全措施。
（1）保护装置的检修硬压板、GOOSE/SV接收软压板、GOOSE出口软压板操作应遵循的原则。
投入保护装置检修硬压板前，应确认该保护装置至运行中保护装置、安自装置、智能终端的GOOSE出口软压板，相关运行中保护装置、安自装置对应的GOOSE接收软压板已退出。
断路器检修时，应退出运行中保护装置与该断路器相关的SV接收软压板、GOOSE接收软压板。
变电站智能化设备与状态监测系统解决方案PPT课件
逻辑节点
变压器：(power transformer)
类型 PTR
PTW
名称
默认关联 逻辑节点
默认terminal数
变压器 变压器绕组
YPTR YEFN YLTC YPSH
2卷变默认下跟 2个绕组，3卷 默认跟3个绕组 （PTW）
1
(这里将YEFN及YPSH都列了出来，其中YEFN为消弧线圈，YPSH为避雷器)
11
系统特点
思源电气变电站智能设备状态监测系统，由功能 传感变送器、智能组件柜、系统层网络、状态监 测系统软件有机组成。通信协议完全符合 IEC61850标准，模型符合IEC61850-90-3的标准 框架。遵循《Q/GDW XXX-2009高压设备智能化 技术导则》，融合了数学模型、模式识别、数据 挖掘等先进工具的专家系统，使系统具有“测量 数字化、控制网络化、分析就地化、状态可视化、 功能一体化、信息互动化”的特征。
变电站智能化设备与状态监测系 统解决方案
主要内容
变电站智能设备状态监测系统解决方案概 述
变电站智能设备状态监测系统详细设计
1
变电站智能设备状态监测系统解决方案概述 整体方案 站内系统结构 方案概述 系统特点
2
整体方案
智能变电站状态监测中心系统由监测中心 系统软件和各变电站的状态监测系统共同 组成。中心通过电力通信网络连接各变电 站（应用IEC61850标准或104规约或B/S结 构访问服务），获取各变电站的实时信息， 和评价结果，同时可以调用各变电站内的 设备历史数据、特征曲线等信息。
21
组网方案
智能组件柜
变压器智能组件柜方案 断路器智能组件柜方案 测量数字化方案 避雷器监测方案
22
智能变电站遥控失败案例分析
智能变电站遥控失败案例分析刘慧;黄凯【摘要】本文介绍了104遥控报文的帧结构和MMS报文的读取方法,以一起调度主站遥控失败案例分析如何通过解读报文处理遥控故障,以及软件PCS-Gateway 远动调试方法,并总结常见遥控失败的原因,以期为今后工作的开展提供借鉴.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2018(000)017【总页数】4页(P47-50)【关键词】104遥控报文;MMS报文;PCS-Gateway【作者】刘慧;黄凯【作者单位】国网郑州供电公司,河南郑州 450000;国网郑州供电公司,河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】TM63随着越来越多智能变电站的投运及常规变电站的改造升级，智能变电站逐渐普及，变电站开关、变压器分接头调节、GIS刀闸等设备的操作多由调度遥控操作完成。
遥控操作在优化电网运行方式、处理紧急故障事故和保障电网安全稳定运行等方面发挥着不可替代的作用。
但在实际运行过程中，遥控操作不成功的现象时有发生。
因此，遥控操作失败后能进行准确分析判断，快速查找定位故障，消除隐患，使遥控操作继续执行显得更加重要［1］。
1 104遥控报文目前，主站与厂站间信息传输的主要手段是网络通信模式，基于网络通信方式的IEC60870-5-104电力网络通信规约为主站与子站间进行电力信息传输提供了一套完善的通信协议，因其灵活、简单、经济的优势，在电力系统中被广泛应用。
因此，掌握104规约对电力自动化系统和设备的运行维护有着重要意义［2］。
1.1 104遥控报文的帧结构104遥控报文的帧结构如表1所示。
表1 遥控帧结构注：其中传送原因：6表示激活；7表示激活确认；8表示停止激活；9表示停止激活确认；0A表示激活结束。
含义启动字符68H APDU长度发送序列号N（S）LSB MSB发送序列号N（S）接收序列号N（R）LSB MSB接收序列号N（R）类型标识45或46可变帧结构限定词传送原因6/7/8/9/0A应用服务数据单元公共地址信息体地址信息体元素S/E、QU、DCS/RCS遥控帧（H表示报文字符为十六进制）68H（启动字符固定为68）XXH X0H XXH X0H XXH 2DH或2EH(45或46)0XH 06(7/8/9/A)00H XXXXH XXXXXXH XXH其中品质描述DCO格式如表2所示。